Nguồn gốc các nguyên tố (Big Bang theory) - Page 2

**F91** · 06-25-2008

Bác tigerchem trả lời cũng có phần đúng, đó là khối lượng của nó sẽ càng tăng. Tuy nhiên thể tích của lỗ đen là = 0 (bởi vì nó chỉ là 1 điểm). Cái giãn nở đó chính là event horizon, chứ ko phải lỗ đen.
Vấn đề ở đây chính là nguyên lý 2, nguyên lý về entropy. Hẳn các bác cũng nhớ nguyên lý 2 đề cập thế này: entropy của 1 hệ kín là 1 hàm ko giảm theo thời gian. Điều này có nghĩa là càng ngày 1 hệ sẽ càng xáo trộn chứ ko có chuyện càng ngày càng trật tự. Đây là xu hướng chung cho tất cả mọi hệ kín trong tự nhiên. Vậy sự tồn tại của lỗ đen có mâu thuẫn gì với nguyên lý này?
Để sáng tỏ, cần phải đồng ý với nhau rằng Vũ trụ là 1 hệ kín. Đây là 1 tiên đề để chúng ta bàn tiếp. Nếu bác nào nói Vũ trụ là hở thì đương nhiên tôi cũng ko dám cãi vì đã có ai chứng tỏ được điều đó đâu. Tuy nhiên như đã nói, các nhà KH chấp nhận vũ trụ là kín. Tiếp, nếu đã kín thì entropy của nó phải luôn tăng, điều này thì rõ rồi. Có điều mọi sự trở nên khập khiễng khi bé Lỗ đen nhảy vào. Hình dung 1 thí nghiệm giả tưởng thế này: giả sử tôi có 2 cái cốc giống y chang nhau, tôi đập vỡ 1 cái đi, cái còn lại còn nguyên. Bây giờ giả sử có 1 lỗ đen ở gần đó (giả sử thôi), nếu tôi quăng cái cốc vỡ vào event horizon của lỗ đen thì chuyện gì xảy ra. Đương nhiên các bạn sẽ nói: tan tành cái cốc. Chúng ta ko phát hiện được cái cốc nữa, và khối lượng của lỗ đen tăng thêm 1 lượng chính bằng cái cốc. Đến đây vẫn chưa có chuyện gì xảy ra. Tiếp, trường hợp thứ 2, tôi ko quăng cái cốc vỡ mà lại quăng cái cốc lành thì sao? Mọi việc vẫn như vậy, lỗ đen cũng tăng khối lượng lên 1 lượng đúng bằng nhiêu đó.
Thế thì cái gì đây? Tại sao quăng 2 cái cốc khác nhau (rõ ràng entropy của cái cốc vỡ phải lớn hơn entropy của cái cốc lành chứ) mà cuối cùng hệ thu được (lỗ đen lúc sau) lại giống nhau ??!?
Hoặc cũng có thể nói 1 cách khác, khi lỗ đen càng hút vật thì event horizon của nó lại càng lớn lên, khả năng hút của nó càng cao. Nếu vậy chỉ cần 1 lỗ đen tồn tại thôi thì thế nào cả vũ trụ cũng sẽ bị hút vào đấy. (Chà nếu vậy thì căng thật). Mà như vậy thì vũ trụ sẽ ngày càng giảm entropy àh, tại vì cuối cùng tất cả mọi thứ đều dồn vào 1 điểm (chính cái lỗ đen).
Bác nào giải quyết cái này giùm em cái ??!

**tigerchem** · 06-25-2008

Như đã nói thì có 1 cái may mắn là chỉ những vật nào vượt qua chân trời sự kiện của lỗ đen mới bị nó hút vào và xé tan tành, còn nếu ai ở nhà nấy thì lỗ đen chẳng cách nào làm gì được. Nhưng lỗ đen vốn là 1 tên háu đói, nó sẽ lang thang khắp vũ trụ và không sớm thì muộn cũng vồ được 1 con mồi, 1 ngôi sao xui xẻo nào đó cũng đang lang thang trong vũ trụ bao la. Và như thế cũng không sớm thì muộn, lỗ đen sẽ bành trướng và nuốt chửng vũ trụ.
Nhưng bài trước đã nói rằng vũ trụ chúng ta chẳng hề tĩnh tại, nó đang ngày càng bành trướng ra và đã có những bằng chứng cho việc này(các ngôi sao đang chuyển động dần xa nhau ra). Như vậy lật ngược lại vấn đề một chút, vũ trụ đang "lớn lên" thì nghĩa là đã có lúc nó "còn nhỏ", các thiên hà đang dần xa nhau ra thì cũng đã có lúc nó tiến gần nhau, nghĩa là co lại, giống như trong nồi áp suất vũ trụ, các thiên hà khi bị co lại sẽ chuyển động dữ dội, nhiệt độ tăng lên, tiếp tục co lại thì mật độ tăng lên, tất cả đều bị co dần, nén lại với mật độ khủng khiếp đến một kích thước cực nhỏ, "ngoại suy" dần đến một lúc nào đó chúng ta sẽ thấy vũ trụ hiện tại chỉ còn là 1 điểm, theo thời gian. Vậy thời điểm vũ trụ chỉ là 1 điểm đó là lúc nào? Đó là khoảnh khắc của vụ nổ Big Bang, quả bom đã bắn phá toàn bộ vật chất và năng lượng hiện tại.
Nhà Phật có nói rằng vòng luân hồi, tất cả sinh ra từ đâu rồi sẽ trở về với điểm xuất phát, liệu rằng những lỗ đen hiện nay có dần nuốt chửng vũ trụ, để rồi 1 ngày nào đó nó cũng sẽ trở về với hình ảnh ban đầu, 1 điểm, 1 lỗ đen cực lớn, và 1 vụ nổ big bang nữa lại xảy ra, 1 vũ trụ mới lại ra đời?

**F91** · 06-28-2008

4. Lỗ đen - 1 vật thể kì thú trong vũ trụ (tiếp)

Hì hì, đúng là vấn đề này căng thật. Lâu quá ko thấy ai trả lời, mình post lên luôn vậy. Để giải quyết vấn đề này, Stephen Hawking - nhà vật lý nổi tiếng nhất thế giới hiện nay (và được quảng cáo là có tư duy sánh ngang với Newton và Albert Einstein) - đã đề nghị thêm entropy vào các tính chất của lỗ đen ngoài khối lượng, spin và điện tích. Như vậy lỗ đen phải có entropy để bảo đảm nguyên lý 2 của nhiệt động lực học. Chính vì nguyên nhân lỗ đen có entropy, Hawking đã chứng minh được rằng Lỗ đen phải bức xạ !!! Cái gì đây ?!? Lỗ đen bức xạ àh, thế thì mâu thuẫn với chính định nghĩa Lỗ đen rồi: Lỗ đen phải là 1 điểm có trường hấp dẫn mạnh đến nỗi ko 1 vật gì có thể thoát khỏi bàn tay của nó. Vậy Hawking chứng minh bằng cách nào đây ??? Các bạn xem hình sau:

Các thăng giáng lượng tử gần event horizon của Lỗ đen

Xem xét vùng không gian gần event horizon của 1 lỗ đen. Bình thường chân không là cái gì? Các bạn tự hỏi như vậy. Thì chân không là chân không. Tuy nhiên chân không ko đơn thuần là chân không (1 nơi trống rỗng, ko có gì hết) mà là 1 vùng không gian rất phức tạp. Ở đó luôn xảy ra các thăng giáng lượng tử (quantum fluctuation) sinh ra các hạt - phản hạt. Các hạt này được gọi là các hạt ảo (virtual particle). Ta xem xét cặp hạt ảo sinh ra gần event horizon của 1 lỗ đen như hình vẽ. Có 4 trường hợp có khả năng xảy ra:
a. Cặp hạt này ở tương đối xa event horizon nên sau khi sinh ra chúng đã tự tiêu diệt lẫn nhau hoàn trả lại chân không.
b. Cặp hạt này sinh ra quá gần event horizon nên cả 2 hạt đều bị lỗ đen hút vào. Trường hợp này ko có gì để nói.
Chỉ còn trường hợp c và d. Lúc này 1 hạt bị hút vào lỗ đen, tuy nhiên hạt kia lại thoát được ra ngoài. Ta quy ước hạt có năng lượng dương, còn phản hạt có năng lượng âm. Ở trường hợp D, phản hạt có năng lượng âm bị lỗ đen hút vào, còn hạt có năng lượng dương thì thoát được ra ngoài. Nếu chúng ta quan sát 1 lỗ đen, chúng ta sẽ nhận được tín hiệu từ hạt thoát ra đó -> và chúng ta kết luận: Lỗ đen bức xạ 1 hạt nào đó kìa ! Lỗ đen sau khi hút hạt có năng lượng âm thì bị giảm khối lượng. Như vậy có thể thấy rằng, diện tích bề mặt của event horizon càng lớn thì xác suất quá trình trên xảy ra càng lớn, hay nói 1 cách khác, event horizon chính là thước đo entropy của 1 lỗ đen.
Như vậy tóm lại lỗ đen có entropy và có một nhiệt độ nào đó bởi vì nó bức xạ ra ngoài. Quá trình này gọi là sự bốc hơi lỗ đen. Cho đến 1 lúc nào đó lỗ đen sẽ biến mất vì sự bức xạ này. Lỗ đen hoàn toàn ko phải chỉ có hút mà thực chất còn bức xạ. Các nhà VL đã nhẩm tính 1 lỗ đen bình thường muốn bốc hơi hết phải cần 10^64 năm, để so sánh thì tuổi của vũ trụ hiện nay chỉ là 10^10 năm.

Còn bài về các mẫu vũ trụ hiện nay nữa. Tuy nhiên thấy ko có dính dáng gì nên ko post lên 4rum.

(The end)

hovietduchcm · 07-09-2008

Có điều này tôi không hiểu ! Như đã nói, các lỗ đen hút ánh sáng đến mức nó không thoát ra ngoài được. Vậy thì ánh sáng hay photon xử sự như thế nào trong các lỗ đen. Các hạt photon sẽ chuyển động quanh quẩn trong đó hay là đứng yên. Mà nếu nó đứng yên thì nó không tồn tại. Mà nó không tồn tại thì làm sao biết nó không thoát ra được. ???

**F91** · 07-10-2008

Như mình đã nói ở trên, các lý thuyết hiện nay chưa có khả năng mô tả cái gì đằng sau cái event horizon nên thực sự ko biết các photon xử sự như thế nào ở trong đó. Tuy nhiên theo mình nghĩ, tất cả vật chất kể cả photon đều bị hút vào cái gọi là tâm lỗ đen và góp phần làm entropy của nó.

trungndnamdinh · 07-10-2008

theo mọi người lỗ đen có thể bị hủy diệt ko

hovietduc · 07-24-2008

Trích:

Nguyên văn bởi trungndnamdinh

theo mọi người lỗ đen có thể bị hủy diệt ko

trong quyển "LƯỢC SỬ THỜI GIAN" Stephen Hawking đã khẳng định điều này

HoahocPro · 07-25-2008

Em muốn hỏi về vật chất tối: làm cách nào mà vật chất tối được phát hiện, và nếu lý thuyết cho rằng vũ trụ cứ nở mãi ra thì vật chất tối cuối cùng sẽ đi về đâu?

**F91** · 08-04-2008

Những vấn đề bạn hỏi cũng là những câu hỏi hiện nay cần lời giải đáp trong vlý. Vật chất tối và năng lượng tối được đưa vào nhằm giải thích: a) sự thiếu hụt khối lượng trong các thiên hà so với các quan sát, b) sự quay với cùng 1 vận tốc khi đi từ tâm ra của các thiên hà xoắn ốc (ngược với cơ học cổ điển Newton), c) các thấu kính hấp dẫn (gravitational lens).

Để phát hiện vật chất tối, người ta có thể sử dụng thấu kính hấp dẫn, tương tự như các thấu kính để hội tụ ánh sáng.

**Bo_2Q** · 12-08-2008

Đây được gọi là khoa học không thể kiểm chứng

Quá hay quá thú vị và quá khó hiểu

Dưới đây là Public Lecture của Prof Stephen Hawking, 1 trong những thiên tài còn sống, cha đẻ của học thuyết về lỗ đen và giải thích nguồn gốc của vạn vật. Trên tất cả, ông là tấm gương sáng về nghị lực phi thường của con người, không cam chịu số phận và không ngừng nghỉ nghiên cứu. Ở tuổi 66 trên chiếc xe lăn, ông vẫn tiếp tục nghiên cứu phát triển học thuyết của mình...
Em đã biết ông rất lâu qua lời kể của bố nhưng gần đây mới có dịp hiểu hơn về ông.
Trên Discovery đang có chương trình nói về ông rất hay, mọi người quan tâm nên xem nhé

Enjoy!